Le développement de systèmes chimiques très complexes, auto-assemblés par les interactions donneur-accepteur et / ou non covalentes, se trouve au cœur de la chimie supramoléculaire.
Récemment, une attention croissante a été accordée aux systèmes moléculaires structurellement adaptables et aux matériaux microporeux non covalents robustes (NPMS), également appelés matériaux poreux moléculaires (MPM) ou cristaux moléculaires poreux (PMC), basé sur l'auto-assemblage des molécules distes entraînées par une faible interaction. L'utilisation des grappes de métaux moléculaires en tant qu'unités de construction de NPMS est une stratégie prometteuse, combinant la fonctionnalité polyvalente des sous-unités organiques et inorganiques avec la douceur et la flexibilité des solides moléculaires contrôlés par des interactions non covalentes.
Cependant, le développement de cadres fonctionnels poreux robustes basés sur l'auto-assemblage entraînés par des forces non covalentes est toujours très difficile.
Maintenant, des chercheurs de l'Institut de chimie physique, de l'Académie polonaise des sciences de Varsovie et de l'Université de technologie de Varsovie dirigée par le professeur Janusz Lewiński, en collaboration avec le professeur David Fairen-Jimenez de l'Université Cambridge, ont développé une méthode efficace pour la préparation d'un Nanosized Ni (II)3) Cluster, (ni10(μ6-CO3)4(L)12).
Leur étude est publiée dans le Journal de l'American Chemical Society.
« Ce cluster décanucléaire, selon les conditions de cristallisation, s'assemble dans l'un ou l'autre des deux cadres microporeux: Diamondoid WUT-1 (NI) et Pyrite Wut-2 (Ni). Les transitions entre les deux polymorphes peuvent également être déclenchées par la température ou l'exposition à des vapores de la non-circonscription, qui est accompagné par la récupération facile de crise Phase « , a déclaré le Dr Iwona Jusyniak, co-auteur de l'étude.
Remarquablement, les deux matériaux présentent une excellente stabilité thermique et chimique dans des conditions aérobies et aqueuses, et démontrent des propriétés d'adsorption de gaz intéressantes. WUT-1 (NI) présente une amélioration significative de l'absorption des gaz par rapport à l'analogue isostructural Zn (II) précédemment rapporté, Wut-1 (Zn), représentant l'un des H le plus élevés H2 suppression parmi les NPM.
À leur tour, les vides plus stricts du cadre ultramicroporeux WUT-2 (NI) facilitent les interactions sélectives avec les molécules de gaz, ce qui entraîne une sélectivité exceptionnelle dans l'adsorption du CO2 sur ch4 et n2. « Ainsi, une simple substitution de Zn (II) par Ni (II) dans les grappes isostructurales a non seulement augmenté leur stabilité chimique, mais a également amélioré de manière significative les interactions du cadre de type WUT-1 avec des molécules de gaz », a ajouté Ph.D. L'étudiante Katarzyna Sołtys-Brzostek, première auteur de l'étude.
Les résultats démontrent le rôle profond du caractère des centres métalliques dans l'auto-assemblage des nanoclusters isostructuraux, ainsi que les propriétés des cadres microporeux résultants. À l'avenir, les informations obtenues devraient aider au développement de matériaux avancés à l'état solide poreux.
